Produits de suppression du bruit / Filtres de suppression des interférences électromagnétiques (EMI) / Dispositifs de protection contre les décharges électrostatiques (ESD)
Guide des filtres anti-bruit
Les bases des mesures anti-bruit [Leçon 12] Comment tirer le meilleur parti des filtres EMI de type LC composite
Dans cette leçon, nous aborderons ce que vous devez savoir pour utiliser efficacement les filtres EMI de type composite LC.
Auparavant, les filtres EMI de type composite LC étaient principalement utilisés comme mesures anti-parasites pour les lignes vidéo analogiques. Récemment, cependant, leur utilisation se généralise dans les lignes de bus numériques asymétriques, telles que les câbles plats servant à relier la carte mère à l'écran LCD des téléphones portables. C'est pourquoi la plupart des filtres EMI de type composite LC sont des modèles en matrice qui intègrent quatre circuits sur une seule puce.
1. de type π ou de type T
Les filtres de type LC composé se déclinent en différentes configurations, telles que les filtres de type π (configuration C-L-C), les filtres de type T (configuration L-C-L) et les filtres de type L (configuration C-L ou L-C). L’impédance des circuits connectés en amont et en aval du filtre donne une indication sur la configuration à choisir. Bien qu’il existe des exceptions, les condensateurs des filtres LC sont des condensateurs à faible impédance qui ont pour fonction de dériver les hautes fréquences vers la masse afin de supprimer le bruit ; leurs effets sont donc renforcés lorsque les zones adjacentes au condensateur présentent une impédance élevée.
En revanche, les inductances ont une impédance élevée et servent à rejeter les hautes fréquences ; leurs effets diminuent donc lorsqu’elles sont connectées à proximité de zones à haute impédance, et augmentent lorsqu’elles sont connectées à proximité de zones à faible impédance. La figure 2 résume cette relation et présente les configurations de filtres offrant une suppression de bruit optimale pour chaque niveau d’impédance d’entrée et de sortie. Ce graphique montre que les performances varient lorsque l’entrée et la sortie d’un filtre asymétrique, tel qu’un filtre de type L, sont inversées ; il convient donc de faire preuve de prudence lors de son utilisation.
2. Filtres à fréquences de résonance multiples
Comme indiqué dans l'introduction, les filtres de type LC sont de plus en plus utilisés ces derniers temps comme mesures de lutte contre le bruit dans les téléphones mobiles. Cependant, l'une des caractéristiques des mesures de lutte contre le bruit dans les téléphones mobiles est qu'elles doivent non seulement permettre de réduire le bruit qui s'échappe de l'appareil, mais aussi de limiter les interférences sonores à l'intérieur de celui-ci.
Les téléphones portables effectuent d'importants traitements numériques, et le bruit qui en résulte peut réduire la sensibilité de réception ou entraîner d'autres problèmes s'il interfère avec les ondes radio de réception du téléphone portable. Lorsqu'on examine les mesures à prendre pour lutter contre le bruit s'échappant vers l'extérieur de l'appareil, les dispositifs affectés par ce bruit sont relativement éloignés ; en revanche, les interférences au sein même du téléphone mobile nécessitent des mesures de lutte contre le bruit plus strictes en raison des courtes distances en jeu.
En règle générale, les fréquences nécessitant des mesures de protection contre ces interférences sont celles de la bande de fréquences des opérateurs de téléphonie mobile, comprise entre environ 700 MHz et 2 GHz. Cependant, lorsque le téléphone mobile est équipé d’un tuner TV, des mesures de protection doivent également être prises pour les fréquences situées autour de 500 MHz. Les filtres de type LC classiques présentent une seule fréquence d'auto-résonance clairement identifiable, mais ce type de filtre n'atténue le bruit que sur une bande étroite et n'offre pas des performances suffisantes lorsque des mesures doivent être prises pour une large bande, comme décrit ci-dessus.
C'est pourquoi des filtres de type LC à fréquences de résonance multiples sont également proposés. La figure 3 présente un exemple de filtre conçu avec des fréquences d'auto-résonance autour de 2 GHz et 500 MHz afin d'assurer une suppression du bruit à la fois sur la bande de fréquences de la télévision et sur celle des téléphones mobiles. De cette manière, il est possible de supprimer efficacement le bruit en choisissant le filtre en fonction des bandes de fréquences nécessitant des mesures anti-bruit et des caractéristiques de perte d'insertion. N'hésitez pas à essayer différentes combinaisons afin d'obtenir les meilleurs résultats en matière de suppression du bruit pour votre appareil.
*Les informations présentées dans cet article étaient à jour à la date de publication. Veuillez noter qu'elles peuvent différer des informations les plus récentes.
